KR20040021764A

KR20040021764A - Low gloss coating powder compositions

Info

Publication number: KR20040021764A
Application number: KR1020020053101A
Authority: KR
Inventors: 임형수
Original assignee: 리트머스화학 주식회사
Priority date: 2002-09-04
Filing date: 2002-09-04
Publication date: 2004-03-11

Abstract

PURPOSE: A composition of raw materials for a powder coating is provided to control the gloss easily, to improve weathering resistance, mechanical strength and surface smoothness, and to reduce the manufacturing cost. CONSTITUTION: The composition of raw materials for a polyester/triglycidyl isocyanurate curable powder coating having low gloss comprises 50-90 parts by weight of a polycarboxylic acid, 10-50 parts by weight of ammonium bromide and methyl ethyl ketone(MEK) as a solvent. More particularly, the polycarboxylic acid is isophthalic acid or terephthalic acid, and the decomposition temperature of the polycarboxylic acid is 200-300 deg.C.

Description

Low gloss coating powder compositions

내후성이 우수한 저 광택 분체도료의 제조는 분체도료 산업에 있어서 도전적인 과제이다. 본 발명은 이러한 내후성이 우수하고 저 광택의 우수한 물성을 지닌 분체도료를 개발하는데 그 목적을 두고 있다. 본 발명은 폴리 에스테르 수지와 트리 글리시딜 이소 시아누레이트 경화제를 사용하여 이종의 도료의 드라이 블랜딩 공정이 없이 한번에 제조 가능하도록 설계되어 있어 제조 경비의 절감은 물론 내후성이 우수할 뿐 만 아니라 광택의 조절이 용이하고 기계적 물성이 용이하고 도장 표면의 평활성이 매우 우수하여 천정제 및 건축용 외장재로 적용이 가능한 분체도료 조성물이다.The manufacture of low gloss powder coatings with excellent weather resistance is a challenging problem in the powder coating industry. The present invention aims to develop a powder coating having excellent weather resistance and excellent low gloss properties. The present invention is designed to be manufactured at one time by using a polyester resin and tri-glycidyl isocyanurate curing agent without the dry blending process of dissimilar paints, which not only reduces manufacturing costs but also has excellent weather resistance as well as gloss. It is a powder coating composition that can be easily applied to ceiling materials and building exterior materials because it is easy to adjust, has excellent mechanical properties, and has excellent surface smoothness.

분체도료의 외장용으로 많이 사용되고 있는 것은 잘 알려진 것처럼 폴리 에스테르 수지와 트리 글리시딜 이소 시아누레이트 경화제를 사용하여 제조하는 방법으로 이러한 폴리 에스테르 / 트리 글리시딜 이소 시아누레이트 분체도료는 내후성이 우수하고 기계적 물성이 우수하여 천정제 및 건축용 외장제로서 사용이 가능하다. 하지만 폴리 에스테르 / 트리 글리시딜 이소 시아누레이트 분체도료는 광택이 비교적 높고 광택조절이 어려워 저 광택이 요구되는 건축용 외장재로서 사용이 어려우므로 이에 대한 조절이 필요했다. 외장용 폴리 에스테르 / 트리 글리시딜 이소 시아누레이트 분체도료의 광택조절은 이전에 다음과 같은 방법을 사용하였다.As it is well known that it is widely used for exterior coating of powder coating, it is manufactured by using polyester resin and triglycidyl isocyanurate curing agent. Such polyester / triglycidyl isocyanurate powder coating has excellent weather resistance. It has excellent mechanical properties and can be used as a ceiling and building exterior. However, polyester / triglycidyl isocyanurate powder paints needed to be controlled because they are relatively high in gloss and difficult to control because they are difficult to use as building exterior materials requiring low gloss. Gloss control of exterior polyester / triglycidyl isocyanurate powder coating was previously performed as follows.

첫번째로 소광제로서 왁스의 사용이나 체질안료의 투입량을 과량 투입하여 광택 40 ~ 50 퍼센트 (60 도 광택기 기준) 를 소광 시킬 수 있지만 20 퍼센트 이하의 저 광택 도료는 불가하였다.First, the use of wax as a matting agent or an excessive amount of sieving pigment can be used to quench gloss 40 to 50 percent (based on a 60-degree gloss), but low gloss paints below 20 percent are not possible.

폴리 에스테르 / 트리 글리시딜 이소 시아누레이트 분체도료로서 가장 흔히 사용되는 저광택 기술은 이종의 폴리에스테르 분체 조성물을 제조한 후 드라이 블랜딩하여 제조하는 방법이다. 하지만 이러한 방법은 도료 제조 경비가 많이 들고 20% (60 도 광택기 기준) 이하 광택의 도료 제조에 어려움이 따르고 레벨링의 저하 및 이 종의 도료의 혼합에 따른 외관에 번들거림 현상이 발생하였다.The most commonly used low gloss technique as polyester / triglycidyl isocyanurate powder paints is a method of preparing different polyester powder compositions followed by dry blending. However, this method is expensive to produce paint, difficult to produce a paint of less than 20% (based on 60 degree polisher), and the appearance of bleeding due to the deterioration of leveling and mixing of different kinds of paint.

본 발명은 상기도료에서 발생되는 문제점 즉, 기계적 물성 저하 및 외관 저하 (표면의 번들거림), 광택 저하의 어려움 등을 개선하며, 이 종의 폴리에스테르 분체 조성물의 드라이 블랜딩 공정이 없이 한번에 제조 가능하도록 설계되어 공정이 단순화 되었으며 제조 경비를 절감하였으며 폴리 에스테르 수지에 따라 고내후성 분체도료의 제조도 하능하다. 또한 도장 후 도장 표면의 레벨링이 매우 양호하여 다양한 용도로 적용이 가능하다.The present invention improves the problems caused by the paint, that is, mechanical properties, appearance deterioration (surface lubrication), gloss reduction, etc., and is designed to be manufactured at once without the dry blending process of the polyester powder composition of this kind As a result, the process is simplified, manufacturing cost is reduced, and high weathering powder coating can be manufactured according to polyester resin. In addition, since the leveling of the surface after painting is very good, it can be applied to various applications.

본 발명은 폴리 에스테르 / 트리 글리사이딜 이소 시아누레이트 경화형 분체도료에 대한 저 광택 기술의 원료 조성물로서, 더욱 상세하게는 50~90 중량부의 폴리 카르복시 산과 10 ~ 50 중량부의 디메틸 암모늄 를 포함으로써 달성되어 질 수 있다.The present invention is a raw material composition of low gloss technology for polyester / triglycidyl isocyanurate curable powder coating, more specifically, achieved by containing 50 to 90 parts by weight of polycarboxylic acid and 10 to 50 parts by weight of dimethyl ammonium. Can be done.

본 발명에 사용된 폴리 에스테르 수지는 3000 ~ 4000의 수평균 분자량, 7000 ~ 9000 의 중량평균 분자량을 지니고 있고 점도는 200 도씨 에서 7 ~ 16 포아즈 를 가진 수지로서 산가는 25 ~ 40 을 나타낸다. 그리고 이러한 폴리 에스테르 수지의 산 관능기는 최소 2 에서 3.5 정도이고 우호적으로 2 ~ 2.5 범위의 관능기를 가진 폴리 에스테르 수지가 유리하다.The polyester resin used in the present invention has a number average molecular weight of 3000 to 4000, a weight average molecular weight of 7000 to 9000, and has a viscosity of 7 to 16 poise at 200 ° C, and an acid value of 25 to 40. And the acid functional group of such a polyester resin is at least about 2 to 3.5, and the polyester resin having a functional group in the range of 2 to 2.5 is advantageous.

경화제는 트리 글리사이딜 이소 시아누레이트를 사용하며 이론적인 에폭시 당량은 99 이며 실제적인 에폭시 당량은 105 ~110 이다.Curing agents use triglycidyl isocyanurate with a theoretical epoxy equivalent of 99 and an actual epoxy equivalent of 105 to 110.

폴리 카르복시 산은 이소프탈산, 테레프탈산 이며 우호적으로 테레프탈산이 유리하다. 그리고 폴리 카르복시 산의 분해온도는 200 도씨 에서 300 도씨 사이이다.Polycarboxylic acids are isophthalic acid, terephthalic acid and favorably terephthalic acid. And the decomposition temperature of polycarboxylic acid is between 200 degrees Celsius and 300 degrees Celsius.

촉매로서 사용된 디메틸 암모늄 브로마이드는 경화과정에서 무광 형성 및 가교화도를 증가시켜 기본 물성을 향상시키는데 사용된다.Dimethyl ammonium bromide used as a catalyst is used to improve the basic properties by increasing the degree of matting and crosslinking in the curing process.

폴리 에틸렌 왁스는 요구되는 광택에 큰 영향을 주지 않고 도장된 표면을 매끄럽게 하는데 사용되어 진다.Polyethylene wax is used to smooth the painted surface without significantly affecting the required gloss.

본 발명에 사용된 안료 및 체질안료의 양은 40 ~ 60 중량부를 사용하고 있으며 사용된 안료 및 체질안료는 카본 블랙, 티타늄 다이옥 사이드, 바륨 설페이트 등이 사용되어지며 색상에 따라 다양한 안료를 사용 할 수 있다.The pigments and extender pigments used in the present invention are 40 to 60 parts by weight, and the used pigments and extender pigments are carbon black, titanium dioxide, barium sulfate, etc., and various pigments may be used depending on the color. .

본 발명에 사용된 공정 조건은 다음과 같다.Process conditions used in the present invention are as follows.

테레프탈산 600 그램과 디케틸 암모늄 브로마이드 100 그램을 혼합하여 가열 반응조 내에 투입한다. 이 때 용제로서 엠이케이를 반응조내에 투입한 후 100 도씨 의 조건하에서 4시간동안 반응시킨 후 상온하에서 냉각시킨다. 이 때 제조된 원료를 사용하여 다음과 같이 분체도료를 제조한다.600 grams of terephthalic acid and 100 grams of diketyl ammonium bromide are mixed and introduced into a heating reactor. At this time, MK was added to the reactor as a solvent, and then reacted for 4 hours under conditions of 100 ° C, followed by cooling at room temperature. At this time, using the raw material prepared to prepare a powder coating as follows.

폴리에스테르 수지 (산가 =35, 유씨비 630) 100 그램, 트리 글리시딜 이소 시아누레이트 (당량=99, 시바 피티810) 15그램, 위에서 제조한 샘플(테레프탈산과 디메틸 암모늄 브로마이드 공중합체) 5.4 그램, 벤조인 0.5 그램, 레벨링제(월리 피브이 5) 1 그램, 폴리에틸렌 왁스(월리 피브이 1544) 1 그램, 티타늄다이옥사이드 ( 듀퐁 알 706) 50 그램, 칼슘 카보네이트 (옴야 5마이크론) 10 그램 을 평량하여 혼합한다. 그리고 다음과 같이 분체도료 일반 제조법에 따라 제조한다.100 grams of polyester resin (acid value = 35, CB 630), 15 grams of triglycidyl isocyanurate (equivalent to 99, Ciba Piti810), 5.4 grams of the sample prepared above (terephthalic acid and dimethyl ammonium bromide copolymer) , 0.5 grams of benzoin, 1 gram of leveling agent (Wally 5), 1 gram of polyethylene wax (Wally 5 V), 50 grams of titanium dioxide (Dupont Al 706), 10 grams of calcium carbonate (Omya 5 micron) Mix. And it is prepared according to the general powder coating method as follows.

예비분산 : 핸셀 프리믹서 , 지속시간 = 60 초Predispersion: Hansel premixer, duration = 60 seconds

분산 : 워너 엔펠더러 제에쓰케이-30, 존 1 : 100 도씨, 존 2 : 100도씨, 스크로우 스피드 : 300 알피엠, 토크 : 30 ~ 50 퍼센트Dispersion: Warner Enfelder ZE-TSK-30, Zone 1: 100 degrees, Zone 2: 100 degrees, Throw Speed: 300 Alp, Torque: 30 to 50 percent

분쇄 : 햄머밀 2회 분쇄Grinding: Hammer mill 2 times

분급 : 140 메시, 로탭Classification: 140 Mesh, Low Tap

도장 : 노드슨-베사 스프레이 100, 80키로볼트 적용Paint: Nordson-Besa Spray 100, 80 KV

위와 같은 방법으로 제조된 분체도료를 0.7티 씨알 강판에 뿌려 200 도씨의 온도에서 14분간 가열하여 제조를 완성한다. 완성된 제품의 물성은 광택(60 도) 8 퍼센트, 내충격성 1키로그램/50센티 , 내열성(220 도씨, 30분) 데타 이 1 이내이다.The powder coating prepared by the above method is sprinkled on a 0.7 T grain steel sheet and heated for 14 minutes at a temperature of 200 degrees to complete the preparation. The physical properties of the finished product are less than 8 percent gloss (60 degrees), impact resistance 1 kg / 50 cm, and heat resistance (220 degrees C, 30 minutes).

Claims

The present invention is a raw material composition of low gloss technology for polyester / tri-glycidyl isocyanurate curable powder coating, comprising 50 to 90 parts by weight of polycarboxylic acid, 10 to 50 parts by weight of ammonium bromide and MK as a solvent. Composition.

The polycarboxylic acid of claim 1 is isophthalic acid, terephthalic acid and the decomposition temperature of the polycarboxylic acid is between 200 degrees Celsius and 300 degrees Celsius.

The ammonium bromide used as the catalyst of claim 1 comprises dimethyl ammonium bromide or trimethyl ammonium bromide.

A process as claimed in claim 1 comprising a copolymerization process for 4 hours under 100 ° C. heating.